電氣一次設備與繼電保護裝置匹配不當引起的問題及解決

劉汝明 ，仇 翠 ，盧 同 ，徐啟英

（1.山東電力超高壓公司，山東 淄博 255000；2.山東棗莊供電公司，山東 棗莊 277000；3.陜西德源府谷能源有限公司，陜西 府谷 719407）

0 引言

變電站站用電系統(tǒng)是確保電網安全、優(yōu)質、經濟運行的基礎設施之一。站用電是變電站在生產和輸送電能過程中，自身所使用的電能，其供電電源、接線和設備必須可靠，以保證變電站的安全可靠運行。站用電所帶負荷主要有主變壓器的冷卻設備、蓄電池的充電設備或硅整流電源、油處理設備、照明、檢修、試驗用電以及供水水泵等生活用電。站用電系統(tǒng)的安全情況，將直接影響變電站的安全、經濟、可靠運行，這就要求在系統(tǒng)發(fā)生故障時，其相應繼電保護裝置快速、可靠動作，切除故障部分，保證其余設備的穩(wěn)定運行。

1 起因與經過

在某變電站低壓站用電系統(tǒng)進行的舊設備改造工作中，新設備使用的是MNS低壓成套開關設備，斷路器型號為：E2N11600R1600。在安裝好一次設備，接好保護操作箱裝置（型號：LFP-974BR）至站用電二次進線屏的控制線并接通控制電源后（當時斷路器在合閘位置），發(fā)現操作箱內發(fā)出“嗡嗡”響聲，監(jiān)控后臺頻繁發(fā)出“控制回路斷線”信號，并且操作箱面板上合閘指示燈亮度微弱，在這種情況下現場工作人員隨即斷開控制電源，以免損壞保護插件。

2 原因查找分析情況

操作箱內發(fā)出“嗡嗡”響聲，初步判斷應為繼電器抖動的響聲；后臺發(fā)出“控制回路斷線”信號，查閱圖紙可知“控制回路斷線”信號取TWJ的常閉接點與HWJ常閉接點串聯，所以應為操作箱內TWJ與HWJ繼電器同時不動作，此時說明控制回路存在異常。現場控制回路接線情況為：跳位監(jiān)視回路取斷路器的常閉接點、合位監(jiān)視并接于跳閘回路中，接在跳閘保持繼電器之前，取跳閘線圈反饋回來的負電位驅動合位監(jiān)視繼電器動作，跳合閘線分別接到現場斷路器跳合閘線圈之前，其控制原理圖如圖1所示。

圖1 斷路器控制回路原理圖

為查找異常原因，工作人員短時送上控制電源，用FLUKE17B數字式萬用表直流電壓檔測量LFP-974BR裝置后面端子排到現場的跳閘線，線芯標號為137，此線芯電位為1.7 V，然后到現場進一步測量，電位基本一致，沒有返回的負電。因合位監(jiān)視并接在跳閘回路中，此時懷疑斷路器的跳閘線圈的電阻過大，導致在跳閘線圈上的分壓較大，反饋回來的電位不能夠使合位監(jiān)視回路中的HWJ繼電器可靠動作，而是處于使HWJ繼電器臨界動作的一種狀態(tài)，導致繼電器抖動發(fā)出“嗡嗡”響聲，HWJ繼電器抖動的同時，會間斷的接通控制回路斷線的信號回路（圖2），所以后臺此信號會一直處于動作、復歸的狀態(tài)。與此同時合位監(jiān)視燈與合位監(jiān)視繼電器串聯，兩端的壓差小，燈的亮度會微弱。工作人員查閱相關資料圖紙，并咨詢廠家，發(fā)現跳合閘線圈的阻抗為非線性兆歐級別，為電壓型線圈，與常規(guī)使用的電流型線圈有別，也進一步論證這種推斷的正確性。

圖2 控制回路斷線信號回路

3 解決方法

因跳閘回路反饋回來的電位不能夠使合位監(jiān)視回路中的HWJ繼電器可靠動作，可以將合位監(jiān)視回路與跳閘回路分開，具體做法是將圖1中合位監(jiān)視回路中R8-R10右側與TBJ接點聯系的線斷開，合位監(jiān)視回路去取斷路器的常開輔助接點，常開接點一側接負電位，在斷路器合上后其常開接點閉合，接通合位監(jiān)視回路，HWJ繼電器將不會出現抖動現象。

在常規(guī)斷路器的使用中，跳合閘線圈一般使用電流型，這種情況下可以考慮如何讓其變成電流型線圈的回路。方法是新加兩個電流繼電器，在跳合閘回路的接線中不直接接到現在的斷路器的跳合閘線圈上，而是接到這兩個電流型繼電器上，再取電流繼電器的常開接點去驅動現在使用的電壓型線圈的斷路器去動作，即可以保證斷路器正確動作，也可以保證返回合適的負電位，使跳閘回路中的繼電器可靠動作。

4 結語

繼電保護對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行起著非常重要的作用，它們能否很好地為一次系統(tǒng)服務，不但與保護裝置本身設計、制造性能有關，而且也與一次設備密切相關，只有一、二次回路嚴格相互配合好，才能保證一次設備的安全可靠運行，進而保證電網的安全與穩(wěn)定。